Interruptor d’oli: tipus, marcatge + especificitats d’ús

Entre els equips de commutació, un lloc honorable, com un veterà, està ocupat per un interruptor d'oli que s'utilitza tant en els interruptors interiors com en els exteriors de qualsevol tensió.

La seva funció principal és habilitar o desactivar les línies individuals d’un sistema elèctric que funciona normalment o en situacions no estàndard. L'apagada, en funció de les circumstàncies, es produeix de forma automàtica o manual.

En aquest article considerarem els tipus existents d’aquests dispositius, la seva classificació i etiquetatge. També atenem els avantatges i els contres d'aquests commutadors, funcions i regles per al seu ús. Per a una millor comprensió del material, hem seleccionat esquemes, taules, fotos visuals i ressenyes temàtiques de vídeo.

Pros i contres dels interruptors de petroli

Aquests dispositius tenen un disseny relativament senzill. Tenen una bona capacitat de trencament, no depenen de les condicions meteorològiques. Si es produeix un mal funcionament, es poden fer reparacions. Els MV de tanc són adequats per a la instal·lació a l'aire lliure. Hi ha condicions per muntar transformadors de corrent integrats.

Un paper important en el treball de MV el juga la velocitat de divergència de contactes. Es pot produir una situació quan els contactes divergeixen a gran velocitat i l’arc arriba a l’instant a una longitud que és crítica per a això. En aquest cas, la magnitud de la tensió de recuperació pot no ser suficient per trencar el buit de contacte.

Els inconvenients són més els interruptors del tanc. El primer és la presència d’un gran volum d’oli, per tant, les dimensions considerables d’aquestes unitats i aparells d’intercanvi. El segon, el risc d’incendi i explosió, en situacions d’emergència, les conseqüències poden ser les més imprevisibles.

El nivell d’oli al dipòsit i a les entrades, així com el seu estat, s’ha de mantenir sota control periòdic. Si hi ha MV a les xarxes d’alimentació elèctrica servides, cal tenir una instal·lació especial de petroli.

A la foto, l’interruptor d’oli VMG. Pot apagar qualsevol càrrega i corrents de curtcircuit, inclòs el límit de corrent de trencament. Aquest tipus s'utilitza àmpliament en subestacions transformadores.

Classificació dels interruptors de l’oli

L'ús dels interruptors de petroli va començar a finals del segle abans de l'any passat. Fins a mitjan segle XX, simplement no hi havia cap altre dispositiu de desconnexió a les xarxes d’alta tensió.

Hi ha dos grans grups d’aquests dispositius:

1. Dipòsitper a això és característica la presència d’un gran volum d’oli. Per a aquest equipament, és tant l’entorn en què s’extingeix l’arc, com l’aïllament.
2. De baix volum o oli. La quantitat d'emplenament que conté diu el propi nom. Aquests interruptors contenen elements dielèctrics i l'oli aquí només és necessari per apagar-se.

Els primers s’utilitzen principalment en instal·lacions de distribució de 35 a 220 kV. El segon - fins a 10 kV. Els dispositius BMT de baix consum en oli també s’utilitzen en els interruptors d’intercanvi exteriors dissenyats per a 110 i 220 kV.

El principi d'extinció d'arc és idèntic en ambdós tipus. L’arc que apareix quan s’obren els contactes d’alta tensió de l’interruptor provoca una ràpida evaporació de l’oli. Això condueix a la creació d’una closca de gas al voltant de l’arc. Aquesta formació consisteix en vapor de petroli (al voltant d’un 20%) i hidrogen (H2).

El desfasament de l’arc es desionitza com a resultat d’un ràpid refredament del barril d’arc barrejant gasos d’alta i baixa temperatura a la closca.

En el moment d’arquejar-se a la zona de contacte, la temperatura és molt elevada - uns 6.000⁰. Depenent de la instal·lació, els interruptors s'utilitzen per a usos interiors i exteriors, així com per a aparells de canvi complets.

Veure el número 1: equipament de tipus tanc

Els equips de commutació d’aquest tipus poden tenir un dipòsit o més segons la tensió. En el primer cas, és de fins a 10 kV, en alguns casos fins a 35. Cada fase dels interruptors de circuit que funcionen en instal·lacions amb alta tensió es col·loca en un dipòsit individual.

Tots els interruptors del tanc tenen aproximadament la mateixa disposició. Un dipòsit d’acer a les entrades amb oli col·loca una cambra d’extinció. Els contactes exteriors dels ponts creuats

Els variadors dels disjuntors de circuit tanc i baix de petroli poden ser manuals, muntats automàticament a la bobina de commutació del solenoide o muntats en molla. En el segon cas s’utilitza la propietat magnètica del solenoide, cosa que permet estrènyer el nucli metàl·lic connectat mitjançant un sistema especial a l’eix MV.

Quan es subministra un solenoide elèctric de corrent directe al bobinat, la unitat s’encén retirant el nucli del circuit magnètic amb la rotació posterior de l’eix del interruptor.

Un tanc especial sosté l’eix en aquesta posició. Simultàniament amb l’engegada, el solenoide estableix una posició definitiva per desconnectar les molles que, quan arriba un impuls elèctric especial, desconnecta la MV.

El procés d’aturada inicia el segon solenoide fent fora el mecanisme del corró (tancament). Com a resultat, l’eix gira immediatament a causa de la molla i s’apaga. Per al funcionament de la unitat de solenoide, és necessària la presència d’una bateria per subministrar-la amb corrent directe.

Quan falta la bateria, s’utilitza una unitat de molla. La inclusió es realitza mitjançant un motor elèctric o per un esforç muscular. És possible que l’apagat manual sigui possible per a les unitats de baixa potència amb un valor de corrent de curtcircuit de fins a 30 kA, per a la qual s’ha d’aplicar una força màxima de 25 kg.

MV tanc únic amb arc obert

En alguns aparells d’intercanvi, s’instal·len interruptors de tanc que no disposen de cambres d’arcs. L’arc elèctric aquí s’extingeix de la manera més senzilla: en trencar el doble dels contactes en un recipient ple d’oli. Aquests dispositius amb un arc obert inclouen models domèstics de VMB i VME. Es classifiquen en un corrent nominal d’1,25 kA.

Esquema VME-6-200. El disseny consisteix en un dipòsit (1), una coberta (2), aïllants de porcellana (3), contactes fixos (4), contactes mòbils (5), una creu (6), contactes d'arc (7), plaques (8), un ressort (9) ), eix (10)

El símbol "E" significa l'excavació, el número 6 és la tensió nominal de 6 kV, el 200 és el corrent nominal dels amperis. El corrent de trencament del llindar per aquesta MV és d’1,25 kA. El dipòsit d’aquest MV està fabricat en acer i connectat a la tapa de fosa mitjançant cargols. Les parets del dipòsit estan cobertes d’aïllament (13).

Sis aïllants de porcellana que passen per l'extrem de la tapa amb mènsules de coure que serveixen de contactes de treball fixos. La sèrie VME té una unitat de volant manual.

Hi ha contactes mòbils al pont creuat o de contacte. Aquí també es troben contactes mòbils en forma de quadrats de llautó. Les plaques de coure amb extrems de llautó situats a sota dels extrems dels aïllants són contactes d'arcs fixos. La varilla aïllant a través del contacte amb el mecanisme d’accionament comunica el moviment dels contactes mòbils.

Quan s'aixeca la travessa, es tanquen els contactes fixos, es comprimeix la molla responsable de la desconnexió, l'MV està encesa. L’interruptor està connectat a l’eix d’accionament del pestell, que el manté en posició. En qualsevol desconnexió, es deixa anar el pestell, s'obre la molla i el jou continua ràpidament cap avall. En aquest cas, es produeix una obertura seqüencial dels contactes de treball: 4 i 5, després 7.8.

Això provoca, a cada pol de l’interruptor en dos punts, l’aparició d’un arc i la descomposició d’oli. Dins de les closques 12, la pressió arriba de 0,5 a 1 MPa, activant així el procés de desionització. En un màxim de 0,1 s, els arcs s’extingeixen i les closques, en augment, apareixen sota la tapa i augmenten el volum del coixí d’aire.

Quan totes les fases del MV es troben en un tanc, l’oli aïlla els contactes entre ells i del cos del tanc, que s’ha de posar a terra

Aquest últim actua com a amortidor, reduint la força d’impacte en procés d’extinció. L’alçada normal del coixí d’aire és aproximadament del 25% del volum. Superar aquest llindar pot provocar una explosió.

Aquests interruptors són fàcils d’operar, relativament barats i són convenient d’utilitzar en subestacions obertes. Però els vapors d’oli calent, fins i tot amb un simple contacte amb l’oxigen, s’encenen fàcilment.

La crema d’arc en un medi d’oli inicia el procés de policondensació, que degrada la força elèctrica de l’oli. El dipòsit obstrueix el sediment, format per partícules de carboni. Per tant, són necessàries revisions de la unitat amb canvi de petroli.

Interruptors de circuit d’oli amb cambra interruptora

La capacitat de trencament i la fiabilitat dels interruptors de tipus tanc augmenta significativament la presència de la cambra d'arc. Es col·loca a l’oli al dipòsit. En els interruptors de tres tancs, cada fase es troba en un dipòsit independent.

Vista seccional d'un pal d'un commutador de tanc. Està equipada amb una càmera d’arc С -35 - 630 - 10. El marcatge indica que l’interruptor de circuit està dissenyat per a la seva instal·lació en commutadors de 35 kV i superiors, està dissenyat per a un corrent nominal de 630,4 kA i una potència de ruptura de 10 kA.

El disseny és més complicat que una VM sense cambres d'arcs i consisteix en:

• pals (1);
• transformador de corrent (2);
• carcassa de conducció (3);
• varetes (4);
• contacte estacionari (5);
• cambra d’arc (6);
• aïllament (7);
• element de calefacció (8);
• dispositius de drenatge d’oli (9).

La part superior de la càmera està equipada amb un contacte fix. Quan s’encén, un contacte en moviment, que té la forma d’una vareta, penetra en ell. En cas de desplaçament, la vara deixa un contacte estacionari, a conseqüència del qual apareix un arc a la cambra. La pressió que sorgeix en aquest cas és un ordre de magnitud superior al paràmetre corresponent per als interruptors que no estan equipats amb una cambra d’arc.

La pressió de 8 -7 MPa redueix el diàmetre de l’arc, augmenta la força de ruptura del buit un cop el corrent passa per la marca zero. Com a resultat, es produeix un procés d’extinció d’arc més ràpid. Després de la sortida del contacte mòbil de la cambra, un gas d'escapament amb una captura parcial de petroli segueix per un forat lliure.

El barril de l’arc es refreda ràpidament, es produeix una desionització intensa. A mesura que augmenta el corrent, l’eficiència de la cambra d’arcs augmenta. MV també pot funcionar com equip amb arc obert en cas de desconnexió de petits corrents.

A més d’augmentar la pressió de la barreja de vapor a l’interior de l’arc, per accelerar l’extinció de l’arc, s’utilitza un mètode com el bufat millorat del còctel de vapor a la zona d’arc. Hi ha una explosió longitudinal, transversal, que ve

El tipus de voladura automàtica està determinat pel disseny de la cambra d'arc. En el primer cas, el vector de la barreja de vapor té una direcció longitudinal respecte de l’eix d’arc (fragment a). Amb una orientació transversal, el flux de sulk es desplaça en una direcció perpendicular a la columna d’arc o en un determinat angle (fragment b).

En el cas en què el flux de flux té una direcció contrària al vector de moviment del contacte mòbil amb l'arc, hi ha un contraesclat. Les combinacions d'aquests mètodes s'utilitzen sovint en dispositius d'arcs.

L’arc al MV s’extingeix en tres etapes. A la primera (a), es genera energia a l’arc i es genera una alta pressió a la closca tancada. En el moment que la barreja surt de la closca, comença la segona etapa (b). Tercera (c): eliminació de la cambra de les restes de gasos escalfats i productes de descomposició

A l’última etapa, la càmera es prepara per participar al següent cicle d’apagada. Per al reinici automàtic, aquest pas és extremadament important.

Vista 2: disjuntors de pota o de baix consum

A les instal·lacions interiors, els interruptors potents s'utilitzen com a generador i distribució. En obert, com a subestació i distribució. L’oli no realitza funcions d’aïllament en interruptors d’aquest tipus, només és necessari com a mitjà per apagar l’arc.

El perill d’incendi i explosió de les VM de baix volum és significativament inferior al dels tancs. Instal·leu-los tant a la centraleta com a la centraleta de qualsevol tensió de fins a 110 kV. El paper de l’aïllament dels pals en relació amb els altres i la terra el realitzen dielectrics com la porcellana, la resina fos, l’estatita.

El petroli d’aquestes MV només ocupa entre un 3 i un 4% del volum de pols. El petit volum d’oli, el pes lleuger i les dimensions còmodes són l’avantatge indiscutible d’aquest equipament. Tanmateix, s’utilitzen en aquests nodes del sistema, on els interruptors no tenen requisits elevats.

Aquestes limitacions s’expliquen per la forta connexió de la capacitat de desconnexió amb el corrent desconnectat, la incapacitat de l’estructura de treballar en condicions d’aturades freqüents.

Un altre motiu és la dificultat per implementar múltiples AR d’alta velocitat. En els interruptors de baix volum s'utilitzen els següents tipus de voladura d'oli: transversal, longitudinal, mixt. Els experts consideren que el primer és el més eficaç.

Per a commutadors d’aquest tipus, dissenyats per a commutadors interiors, els contactes es col·loquen en un dipòsit d’acer. MV tensió de 35 kV i superior té una closca de porcellana. L’equip més utilitzat està suspès de 6-10 kV. El seu cos es fixa en un marc comú per a tots els pols. Els tres pols tenen una cambra d’arcs, cadascun dels quals està dissenyat per a un contacte obert i a altes tensions per 2 o més.

El disseny de petits interruptors de petroli inclou contactes mòbils i fixos (1 i 3), una cambra d’arc (2), contactes (4) de treball

Segons l'esquema anterior, els disjuntors VMP, VMG, MG estan dissenyats per a tensions de fins a 20 kV. Una característica de disseny dels interruptors de circuit per a corrents d'alta qualificació és que els contactes de treball es troben fora i arquejant contactes dins del dipòsit.

Els interruptors de la sèrie VMP s’utilitzen sovint en dispositius tancats, així com en centraletes de 6-10 kV. A la centraleta completa, s’instal·len els commutadors de la sèrie VK. Estan equipats amb un accionament electromagnètic o de molla integrat i estan dissenyats per trencar corrents de 20 - 31,5 kA i les potències de 630 - 3150 A.

Els interruptors de columnes fabricats específicament per al quadre de canvi es distingeixen pel disseny lliscant. A les instal·lacions de 35 kV s’instal·len VM de tipus columna de les sèries VMK i VMUE. Central d’intercanvi de 110 kV equipada amb interruptors de la sèrie BMT. La unitat té una base soldada sobre la qual es col·loquen els seus tres pols. Gestió: impuls de la molla.

A la foto, l’interruptor VMT-110. La imatge de l’esquerra mostra els nodes dels quals consta: un accionament de molla (1), un pol d’aïllament de suport d’un interruptor (2), un dispositiu d’arc (3), una base (4), un mecanisme de control (5)

El mòdul es mostra a la part dreta de la foto, on: 1 és el col·leccionista, 2 és el contacte mòbil connectat al col·lector mitjançant col·leccionistes. La cambra d'interrupció s'indica amb el número 3, i el contacte fix és de 5. Totes les anteriors es col·loquen en un aïllant buit (4) de porcellana. Al seu interior hi ha oli transformador, i a la part superior hi ha una tapa (6).

Aquest últim està equipat amb un manòmetre per a la possibilitat de controlar la pressió al mòdul. A més, la tapa té una unitat per omplir amb barreja de gas comprimit, una vàlvula d’escapament automàtica i un indicador d’oli (8). El contacte mòbil i el dispositiu de control es connecten mitjançant canyes aïllants.

El disseny del pal és idèntic per a tota la sèrie d’interruptors. Als dipòsits MV per a les actualitzacions de 630 a 1600 A, hi ha 5,5 kg de petroli, per sobre de 1600 i fins a 3150 A inclosos - 8 kg.

Per augmentar la fiabilitat, el disseny de disjuntors diferents inclou també elements de control i protecció:

• desconnectar electroimants;
• els relés actuen a l'instant i amb una velocitat d'obturador en un corrent llindar;
• relé de baix voltatge;
• contactes addicionals.

Depenent del mètode de disposició, hi ha disjuntors baixos d’oli amb una disposició inferior de la cambra d’arc i la part oposada-superior. En el primer cas, el contacte mòbil implementa el moviment de dalt a baix, i en el segon, al contrari. La capacitat de trencament d'aquest últim és més elevada.

Marcatge d’interruptors d’oli

La descodificació de les marques realitzades pel fabricant a l’interruptor d’oli us permetrà conèixer de manera bàsica la informació bàsica. Examinem per exemple el marcatge del commutador VMG-133. El primer caràcter "B" indica que teniu un commutador.

Aquest diagrama mostra l'estructura del símbol per als interruptors d'alta tensió, inclosos els equips amb oli

Segon - "M" indica el tipus d’interruptor, en un cas concret, d’oli baix. Carta "G" determina la pertinença a una determinada espècie: en pot. 133 - Sèrie MV.

Normes de funcionament de MV

El personal operatiu de reparació, especialistes associats al manteniment i l'explotació dels disjuntors de petroli han de conèixer les instruccions, el dispositiu, el principi de funcionament de l'equip.

Els empleats que atenen el MV durant l'operació han de controlar:

1. Tensió efectiva, corrent de càrrega. Els indicadors no han d’anar més enllà dels valors tabulars.
2. L’alçada de la columna d’oli als pols, l’absència de fuites.
3. Presència de greix a les parts de fregament. Els contactes poden perdre la mobilitat i congelar-se si la lubricació dels elements de fregament queda espessa i bruta.
4. La polsura de les habitacions en les que es troba l’interruptor.
5. Compliment de les característiques mecàniques dels interruptors automàtics amb les normes de la taula.

Després de cada apagada, cal fer un curtcircuit per inspeccionar l'equip. La informació sobre aquestes interrupcions es registra en un registre especial. Cal tenir disponible un registre de defectes per registrar informació sobre les falles detectades durant el funcionament de la unitat. L’interruptor en què es va produir un viatge com a resultat d’un curtcircuit està subjecte a inspecció.

Comproveu que hi hagi vessaments de petroli. Si això succeïa, a més a més, en grans quantitats, això indica una parada anormal del curtcircuit. L'equip està fora de servei i inspeccionat. Quan el petroli es fosc, cal un canvi.La velocitat d’obertura es veu afectada per la viscositat de l’oli, que augmenta quan baixa la temperatura.

De vegades és necessari substituir la greixada vella durant la reparació per una de nova: TsIATIM-221, GOI-54 o TsIATIM-201.

Taula amb característiques tècniques dels interruptors de l’oli. Si els valors reals no corresponen als valors de fàbrica, l’ajust es repeteix

Després de la retirada de la MV, els aïllants de suport, les varetes, l’aïllament dels tancs per a les esquerdes són sotmesos a una inspecció minuciosa. Es va eixugar un aïllament fort de terra. La necessitat d’una reparació extraordinària apareix després d’una certa quantitat de curtcircuit.

La inspecció periòdica (ON) es realitza mensualment. En aquest cas, pareu atenció al grau de calefacció de l’interruptor. TR (reparació actual) es realitza anualment. Inclou tasques com la verificació i la reparació de defectes de fixació, cinemàtica de la unitat, nivell d’oli, segells. També es comprova la integritat de les peces aïllants.

Després de 3-4 anys després d'una revisió important, realitzeu una mitjana (SR). Inclou tota la gamma d’operacions TP, a més de mesurar la resistència de transició dels pols i comprovar els paràmetres mecànics i de velocitat.

En cas de detectar inconsistència de les característiques controlades amb les dades tabulars, es desmunta l’interruptor de circuit, s’ajusta i es fa un ventall complet de proves d’alta tensió.

Durant una reparació extraordinària, principalment intenten deixar l’ajust anterior sense canvis. Per aquest motiu, el disjunctor es desmunta al mínim. La freqüència de revisió és de 6 a 8 anys. En el seu àmbit, es fa una inspecció general, es retiren els cilindres del bastidor, es desconnecten els pneumàtics, es reparen l’accionament, els dispositius d’arcs i els contactes de bloc.

Al cap i a la fi, feu ajustaments, pinteu, connecteu pneumàtics, feu proves. Per a tots els treballs, elabora documentació.

A més dels disjuntors de tipus petroli, també es fan servir altres dispositius de desconnexió a les xarxes d’alta tensió. Per exemple, gas i buit. Tenim altres articles al nostre lloc que detallen les característiques i el disseny d’aquest tipus d’interruptors, així com les característiques del seu ús:

• Interruptor de buit: dispositiu i principi de funcionament + matisos d’elecció i connexió
• Interruptors aïllats amb gas: punts de referència i normes de connexió

Conclusions i vídeo útil sobre el tema

El dispositiu, els tipus, la finalitat i el funcionament de MV:

Revisió detallada del VMP-10:

Els disjuntors automàtics compleixen tots els requisits bàsics per als interruptors que funcionen en condicions d’alta tensió. La majoria són segurs i fiables en el seu funcionament, proporcionen un apagat ràpid, fàcil d’instal·lar. Malgrat això, els fabricants s’esforcen per assegurar un compliment encara més gran dels requisits plantejats per MV.

Tens coneixement de disjuntors de circuit d’oli i vols complementar el material presentat amb informació útil? Potser heu notat un desajust o un error? O tens preguntes sobre el tema? Si us plau, escriviu-nos sobre això a l’article - us agrairem.